Технлогия машинстроения

№ операции	Наименование операции	Технологическая база	Измерительная база	Совпадение баз
015	Токарная с ЧПУ	Обработка ведётся по черновым базам
020	Токарная с ЧПУ	АБ	АБ	Совпадение баз
025	Зубофрезерная	АВ	АВ	Совпадение баз
040	Зубострогальная	АВ	А	Совпадение баз

На операции 020 технологическая  и измерительная база совпадают, следовательно, погрешность базирования  равна нулю, таким образом, обеспечивается точность обработки. Деталь устанавливается  на оправке.

На операции 025 технологическая и измерительная база совпадают, следовательно, погрешность базирования равна нулю, таким образом, обеспечивается точность сборки. Деталь устанавливается на оправке.

На операции 040 технологическая и измерительная база совпадают, следовательно, погрешность базирования равна нулю, таким образом, обеспечивается точность сборки. Деталь устанавливается на оправке.

Определив конструкторские базы детали, назначив технологические базы при  обработке, соблюдая основные законы технологии, получаем, что принятая схема базирования  по всему технологическому процессу обеспечивает обработку детали «колесо  зубчатое» с требуемой точностью.

2.7 Выбор оборудования и краткая  характеристика

Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при  разработке технологического процесса механической обработки детали. От правильного выбора станков, зависит  производительность изготовления детали, экономичное использование производственных площадей, механизация и автоматизация  ручного труда, расход электрической  энергии и в итоге себестоимость  изделия.

При выборе оборудования необходимо пользоваться следующими критериями:

-габариты станков должны быть  достаточными  для установки обрабатываемого  изделия

-мощность привода должна обеспечивать  необходимые режимы резания

-точность станка должна обеспечивать  необходимую точность обработки  детали

В разработке технологического процесса механической обработки детали «колесо  зубчатое», исходя из точности размеров и габаритов детали, предлагается использовать следующее металлообрабатывающее  оборудование:

-На отрезной операции 005 – ленточно-отрезной  станок ZEUSC55

-На токарных операциях 015, 035 – токарный станок 1U611

-На зубофрезерной операции – зубофрезерный станок 5303ПТ

-На зубострогальной операции 040 – зубострогальный станок 5236П

Краткие технические характеристики и назначение используемого оборудования.

ИТ-42

Класс точности по ГОСТ8-82, 4

Диаметр обрабатываемой детали, мм 320

Диаметр детали над суппортом, мм 125

Длина обрабатываемой детали, мм 500

Мощность двигателя главного движения, кВт 3

Габарит станка: длинаширинавысота, мм 290017001700

Станок предназначен для выполнения разнообразных токарных работ, включая  точение конусов и нарезание  резьб: метрических, дюймовых, модульных.

5236П

Длина – 1620 мм

Ширина – 1050 мм

Высота – 1415 мм

Класс точности по ГОСТ 9-82 – п

Масса 2800 кг

Мощность – 4 кВт

Предназначен для нарезания зубьев прямозубых конических колес

5303ПТ

Класс точности по гост8-82 – П

Диаметр обрабатываемой детали – 20 мм

Модуль зубьев колёс – 1

Мощность – 1.1 кВт

Габариты 810 мм

Масса – 680 кг

Предназначен для фрезерования зубчатых колёс из чугуна, стали, лигированных сталей и легких сплавов методом обктки червячной фрезой в условиях серийного производства.

Выбранное оборудование позволит обеспечить получение детали «колесо зубчатое»  с заданными размерами и точностью  без дополнительных затрат, которые  могут повысить себестоимость изделия.

2.8 Выбор технологической оснастки, приспособлений, режущих и измерительных  инструментов.

2.8.1 Выбор станочных приспособлений

При разработке технологического процесса механической заготовки необходимо правильно выбрать приспособления, которые должны способствовать повышению  производительности труда, ликвидации предварительной разметки заготовки  и выверки их при установке  на станке, сокращению основного и  вспомогательного времени, облегчению труда рабочего, созданию безопасных условий труда. В условиях мелкосерийного и серийного производства широкое  распространение получила система  универсально-сборочных приспособлений, основанных на использовании стандартных  деталей и узлов. Исходя из типа производства, габаритных размеров детали, моделей станков, технических требований к детали, выбираю следующие станочные приспособления:

-на отрезной операции 005 – призма (в комплекте со станком)

-на токарных операциях 015,035 –  приспособление оправка специальная

-на зубофрезерной операции 020 – приспособление оправка специальная

-на зубострогальной операции 040 – приспособление оправка специальная

2.8.2 Выбор режущих и измерительных  инструментов

Правильный выбор режущего инструмента  имеет большое значение для повышения  производительности труда и более  высокой эффективности обработки  детали. Выбор режущего инструмента, его конструкции и размеров в  значительной мере предопределяются методами обработки, свойствами обрабатывающего  материала, требуемой точности обработки  и качеством обрабатываемой поверхности  заготовки.

Поэтому  для достижения наибольшей производительности, наиболее полного  использования мощности станка, а  также для достижения требуемой  точности размеров и шероховатости  поверхности выбираю следующие  режущие инструменты:

Отрезная операция 005:

Плотно-ножевочная, специальная ленточная пила, универсальный штангенциркуль ШЦ-II-150-0.1 ГОСТ166-80.

Токарная операция 015:

Резец подрезной 21174-0507 ГОСТ18880-73

Сверло 2300-0208 ГОСТ 10902-77

Резец проходной упорный 2100-0809 ГОСТ 18878-73

Расточной резец 2140-0056 ГОСТ 18882-73

Пробка ___8133-0215 ГОСТ 14811-69

Пробка ___ 8133-0218 ГОСТ 14811-69

Калибр специальный

Скоба__ 8113-0105ГОСТ 18362-73

Уступомер специальный

Зубофрезерная операция 020:

Червячная фреза m=0.5 2530-0208 ГОСТ 9324-60

Комплект инструментов для проверки зубьев

Токарная операция 035

Резец проходной 2100-0809 ГОСТ18868-73

Индикатор 1МИГ ГОСТ 9896-75

Скоба 11.707 специальная

Шаблон специальный

Угломер ГОСТ5378-66

Зубострогальная операция 040:

Резцы для строгания

Индикатор 1МИГ ГОСТ 9896-75

Комплект инструментов для проверки зубьев

Вывод: в разработке технологического процесса в основном преобладает  стандартная оснастка, что так  же позволяет снизить себестоимость  детали, а также обрабатывается на производственных режимах.

2.9 Расчёт режимов резания и технической нормы на операцию .

2.9.1 Расчёт режимов резания. 1 переход

На токарном станке модели 1И611ПМФ3 с ЧПУ точится торец D-18 мм до диаметра d-11.5 мм. Припуск на обработку на сторону h=2 мм. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra=6.3 мкм. Материал заготовки – сталь 20Х13 ГОСТ5632-72 твёрдостью НВ 197. Система станок – приспособление – инструмент – заготовка жёсткая.

Решение:

1. Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы. Принимаем токарный подрезной резец. Материал рабочей части – пластины – твёрдый сплав ВК8, материал корпуса резца – сталь45, длина резца – 100 мм.
2. Назначаем режим резания.

1. Устанавливаем глубину резания

При снятии припуска на один проход 1.5 = t=hмм

2. Назначаем подачу

Для параметра шероховатости поверхности  Ra = 6.3 мкм при обработке стали резцами Cr = 1.0 мм рекомендуется So = 0.5/0.4 мм/об

Принимаем для r = 1мм среднее значение So = 100 мм/об,

3. Назначаем период стойкости резца. При одной инструментной обработке Т = 30…60 мин. Принимаем Т=60 мин.
4. Определяем скорость главного движения резания, допускаемого режущими свойствами резца.

Коэффициент и показатели степеней формулы: для продольно наружного  точения сталь 20Х13 HRC 28…34 при Sо резцом ВК8:

 

 

Y=0.45;

M = 0.20.

Учитываем поправочные коэффициенты на скорость:

 

Где бв – фактические параметры, характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания = 650;

Кг – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости = 1

Nv – показатель степени = 1

 

Учитывающий вид токарной обработки  т.е. наружное продольное точение.

Для заданных условий D/d = 18/11.5 = 1.56 поэтому = 1.04. с учётом всех найденных поправочных коэффициентов:

 

Где

 

m = 0.20

y = 0.45

T = 60

 – поправочный  коэффициент, учитывающий влияние  физико-механических свойств обрабатываемого  материала = 1.15

–поправочный  коэффициент, учитывающий влияние  инструментального материала на скорость резания, = 0.83

 – поправочный  коэффициент = 1

 

5. Частота вращения шпинделя соответствующая найденной скорости главного движения резания:

 

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения

6. Действительная скорость главного движения резания

 

7. Мощность, затрачиваемая на резание.

 

 

 

 

Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания

 

Где - фактические параметры, характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания = 650

N – показатель степени -1

 

Nрез = 20∙141.3/60∙102 = 0.47

8. Проверяем достаточна ли мощность привода станка у станка 1И611ПМФ с ЧПУ:

Nшп = Nд ∙

NшпNд 0.47<3,значит обработка возможна

3 Основное время

 

 

Где врезание y = tctg. Перебег принимаем равный 2мм; I = 1.

 

2 переход.

На токарном станке модели 1И611ПМФЗ с ЧПУ центруется отверстие D=4.5 мм на глубинах l=3 мм, с пределом прочности , заготовка -  прокат.

Решение:

1. Выбираем центровку и устанавливаем её геометрические элементы. Центровка диаметром D = 4.5 мм. С рабочей частью – твёрдый сплав ВК8.
2. Назначаем режим резания.

1 Для центрования стали и подачаS0 = 0.1 мм/об.

    Корректируем подачу  по паспортным данным станка:

Проверяем принятую подачу по осевой составляющей силы резания, допускаемой  прочностью механизма подачи станка. Для этого определяем осевую составляющую силы резания.

 

где Ср - коэффициент и показатель степени = 10.8;

D - диаметр центровки = 4.5;

Кр - коэффициент, учитывающий глубину центрования - 3;

qp = 0.6

y = 0.3

P =10.8∙4.5 ∙0.1 ∙3 = 40.03

Учитываем поправочный коэффициент  на осевую составляющую силы резания  Кр=Кмр.

Кмр = (  /750) =(650/750) = 0.86;

где    - фактические параметры, характеризующие обрабатываемый материал, для которого расчитывается скорость резания - 650;n -  показатель степени 1.

2. Назначаем период стойкости  центровки. Для центровки диаметром  D = 4.5мм при одноинструментной обработке Т = 50 мин.

3. скорость главного движения  резания, допускается режущими  свойствами центровки.

Vu = CvD /T t S ∙Kv

центровка из твёрдого сплава ВК8 при S >0.2 мм/об, то

Cv=10.8

Qv = 0.6

Xv = 0.2

Yv=0.3

m=0.25 t=2.25

Учитываем поправочные коэффициенты на скорость главного движения резания:

Кmv = Cm (750/   ) =1∙(750/650) =1.15

поправочный коэффициент,учитывающий глубину центрования Klv принимается в зависимости от отношения D/l = 3/4.5=0.66, то Klv = 1

общий поправочный коэффициент  на скорость резания Kv представляет собой произведение отдельных коэффициентов:

Kv = Kmv∙Kuv∙Klv = 1.15∙0.86∙1 = 0.989

Vu = 10.8∙4.5 /50 ∙2.25 ∙0.1 = 8.308 м/мин

4. Частота вращения шпинделя  соответствующая найденной скорости  главного движения резания: 

n = 1000Vu/ В = 1000∙8.308/3.14∙4.5 = 587 мин

корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действителную частоту вращения n  = 500 мин

5. Действительная скорость главного  движения резания:

Vд =  Dn /1000 = 3.14∙4.5∙500/1000 = 7.1 м/мин

6. Крутящий момент от сил сопротивления  резанию при сверлении:

M = CmD S Kp

M = 9.81∙4.5 ∙0.1 ∙3 = 36.36(37 кгс∙м)

7. Мощность, затрачиваемая на резание:

Nрез = Mn/975 = 37∙500/975 = 1.8

8. Проверяем, достаточна ли мощность  станка у станка 1И611ПМФ с ЧПУ:

Nшп = Nд ∙ n = 4∙0.75 = 3 кВт.

Nрез   Nшп; 1.8 <3, обработка возможна.

  Основное время:

To = L/nSO

L = l+y+ =3+1.8+2=6.8 мм

где l - глубина центрования - 3;

y = 0.4 D = 0.4∙4.5 = 1.8

  - перебег =2

To = 6.8/500∙0.1=0.1 мин

На токарном станке модели 1И611ПМФЗ с ЧПУ сверлится отверстие D = 1.5 мм на глубинах l = 15 мм,  материал заготовки -  сталь 20Х13 ГОСТ5632-72 с пределом прочности    = 650 мПа( 65 кгс/мм ), заготовка - прокат.

Решение:

  Выбираем сверло и устанавливаем  его геометрические элементы. Сверло  диаметром D = 6.3 мм с рабочей  частью Р6М5. Геометрические элементы: форма затоки - двойная с подточкой  поперечной кромки и ленточки  ДПЛ, углы свела 2 =118 ,2  =70 ,___ = 40...60 , d = 12 ,   = 30

  Назначаем режим резания.

1. Для сверления стали    80 кгс/мм  и подача S0 = 0.24 мм/об. корректирууем подачу по паспортным данным станка: S0 = 100 мм/об.

Проверяем принятую подачу по осевой составляющей силы резания, допускаемой  прочностью механизма подачи станка. Для этого определяем осевую составляющую силы резания.

P0=CpD S Kp;

где Ср - коэффициент и показатели степени -16.2